2.2. Поколения эвм

По критерию элементарной базы и состояния программного обеспечения все ЭВМ принято делить на поколения.

Элементной базой ЭВМ первого поколения являлись электронные лампы. Оперативная память была выполнена на электронно-лучевых трубках и ферритовых сердечниках, быстродействие достигало лишь 20000 операций в секунду. Использовалось водное охлаждение и однопрограммный режим работы.

Большое влияние на вычислительную технику оказало изобретение транзисторов. Появилась возможность заменить ненадежные вакуумные лампы, которые требовали большой мощности для нагревания катода, небольшими и более экономными транзисторами. Компьютеры, построенные в середине 50-х годов XX в. с использование транзисторной элементарной базы, стали называть машинами второго поколения.

Элементарная база ЭВМ второго поколения полупроводниковые транзисторы, быстродействие 10⁴–10⁵ операций в секунду. Объем памяти — до 150 слов при длине слова до 50 двоичных разрядов. Программирование производилось на алгоритмических языках Фортран, Алгол, Кобол.

Вместе с миниатюризацией радиоэлектронных компонентов происходила смена элементарной базы ЭМВ. В середине 60-х годов появилось третье поколение ЭВМ, основу элементной базы которых составляли микросхемы малой и средней степени интеграции.

Элементарная база ЭВМ третьего поколения — интегральные схемы (ИС), быстродействие 10⁶–10⁷ оп/сек. Резко снижены габариты и энергопотребление ЭВМ. Оперативная память строилась на ИС и достигала объема 10⁵–10⁶ байт. Унифицировались периферийные устройства. Появился широкий выбор языков программирования. Стали использоваться операционные системы, позволяющие резко повысить производительность и организовать многопрограммный и терминальный режимы.

Следующий рывок в технологии изготовления ЭВМ произошел в начале 70-х годов ХХ века, когда американский инженер Маршиан Эдвард Хофф (Marcian Е. Hoft) объединил основные элементы компьютера в один небольшой кремниевый кристалл, который он назвал микропроцессором. Первый микропроцессор получил маркировку Intel 4004.

ЭВМ четвертого поколения строятся на интегральных микросхемах с большой степенью интеграции. На одном кристалле размещается целая микроЭВМ. Заметим, что переход от третьего поколения ЭВМ к четвертому не был революционным. Отличия коснулись не столько принципов построения ЭВМ, сколько плотности упаковки элементов в микросхемах.

Элементарная база ЭВМ четвертого поколения — большие и сверхбольшие ИС (БИС и СБИС). Быстродействие 10⁷–10⁸ оп/сек. Формируются два направления — многопроцессорные и персональные ЭВМ. Появляются компьютерные сети. Разрабатывается специализированное программное обеспечение, позволяющее оперативно программировать решение задач определенного класса (например, в таких областях как статистика, инженерная графика, научно-технические расчеты и т.д.).

Развитие ЭВМ идет по пути непрерывного повышения быстродействия, надежности, расширения функциональных возможностей, уменьшения габаритов и потребляемой мощности, упрощения правил работы на компьютере. Среди ЭВМ четвертого поколения появились персональные компьютеры (ПК или ПЭВМ), которые позволяют индивидуально работать каждому пользователю.

Первой ПЭВМ можно считать компьютер Altair-8800, созданный в 1974 г. Э. Робертсом. Для этого компьютера П. Аллен и Б. Гейтс в 1975 г. создали транслятор с популярного языка Basic. Впоследствии П. Аллен и Б. Гейтс создали известную компанию Microsoft.

В 1976 г. Стивен П. Джобе и Стефан Г. Возниак основали в гараже Пало-Алъто (Калифорния) предприятие Apple Computer. После шести месяцев работы Возниаку удалось собрать действующий макет под названием Apple 1. В настоящее время компания с таким названием хорошо известна многим пользователям ЭВМ.

Таким образом, вычислительная техника постоянно впитывала в себя самые последние достижения науки, техники и технологии (электронные лампы, транзисторы, микроэлектроника, лазеры, средства связи), благодаря чему ее развитие идет необычайно высокими темпами.